高速鐵路應(yīng)答器系統(tǒng)的電磁特性研究.pdf

1、隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}也日益突出。我國基于ETCS（歐洲列車控制系統(tǒng)）制定了CTCS（中國列車控制系統(tǒng)），并大力開展對CTCS技術(shù)的研究。其中點(diǎn)式應(yīng)答器系統(tǒng)原理及技術(shù)是很重要的組成部分。
　　 本文對應(yīng)答器系統(tǒng)進(jìn)行了較為深入的研究，明確了它的工作原理，并對射頻識別技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的理論分析，將射頻識別系統(tǒng)中的閱讀器和應(yīng)答器之間的電磁場關(guān)系轉(zhuǎn)換為電路分析的關(guān)系，為之后的研究工作奠定了基礎(chǔ)。論文貢獻(xiàn)主要包括以下內(nèi)容：

2、
　　 首先，基于RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了工作于27.095MHz的BTM天線和工作于4.234MHz的應(yīng)答器天線。分析了天線尺寸的大小以及制作天線所用銅片的寬度對天線電感的影響，選擇合理的天線參數(shù)，便于后期頻率的調(diào)諧以及匹配電路的設(shè)計(jì)。分析品質(zhì)因數(shù)Q值對天線性能的影響，選擇適當(dāng)?shù)腝值，使天線的帶寬滿足設(shè)計(jì)要求。
　　 其次，提出一種電容匹配的方法，既能使天線工作在所需的諧振頻率，又能使天線諧振時(shí)的阻抗與同軸電纜的輸出阻抗相匹

3、配，以實(shí)現(xiàn)最大功率的傳輸。并利用仿真軟件對所設(shè)計(jì)的BTM天線和應(yīng)答器天線進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)天線結(jié)構(gòu)的合理性。同時(shí)，對列車在高速運(yùn)行過程中的多普勒效應(yīng)進(jìn)行分析，研究其對天線所接收信號的影響。
　　 再次，在理論分析與仿真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，制作出了BTM天線實(shí)物，對其進(jìn)行了實(shí)測分析并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比。實(shí)驗(yàn)證明，在實(shí)驗(yàn)中通過對天線匹配元件的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以使天線的性能更佳，工作頻率處的回波損耗S11的值變的更小，匹配帶寬